DE102008037910B4 - Device for the production of a foam having cleaning jet, in particular shower head - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung für die Erzeugung eines Schaum aufweisenden Reinigungsstrahls, insbesondere Duschkopf für eine sanitäre Waschinstallation, mit einem Frischwasserzulauf (8) sowie mit einer mit dem Frischwasserzulauf verbundenen rotationssymmetrischen Mischkammer (1, 4), die eine gegenüber der übrigen Mischkammer (1) verengte Vorkammer (4) umfasst und zumindest eine in die Vorkammer (4) einmündende Drosselöffnung (6), die wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Vorkammer (4), für die Bildung eines scharfen Frischwassereintrittsstrahls, eine Eintrittsöffnung (10, 11) für Schaum bildendes Gas, eine Austrittsöffnung (9) für den Reinigungsstrahl und eine der Drosselöffnung (6) gegenüberliegende, den Frischwassereintrittsstrahl empfangende und sich in Strahlrichtung vertiefende Prallwand (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallwand (2) durch eine Kegelfläche mit abgerundeter Spitze gebildet und die Drosselöffnung (6) exzentrisch im Abstand zur Rotationsachse der Mischkammer (1, 4) angeordnet und zur Erzeugung des Frischwassereintrittsstrahls als zur Rotationsachse parallelem Strahl vorgesehen ist, wobei der scharfe Frischwassereintrittsstrahl in Strahlrichtung vor der Abrundung unter Schäumung auf die Kegelfläche der Prallwand (2) auftrifft und die Abrundung den geschäumten Strahl anschließend umlenkt.Device for the production of a foam-containing cleaning jet, in particular shower head for a sanitary washing installation, with a fresh water inlet (8) and with a rotationally symmetrical mixing chamber (1, 4) connected to the fresh water inlet, which has an antechamber (4) narrowed in relation to the remaining mixing chamber (1) ) and at least one in the pre - chamber (4) opening throttle opening (6) which is substantially smaller than the diameter of the prechamber (4), for the formation of a sharp fresh water inlet jet, an inlet opening (10, 11) for foam - forming gas, a Characterized in that the baffle wall (2) formed by a conical surface with a rounded tip and the throttle opening (9) for the cleaning jet and a throttle opening (6) opposite, receiving the fresh water inlet jet and in the beam direction deepening baffle wall (2) 6) eccentrically spaced from the axis of rotation of the Mixing chamber (1, 4) arranged and provided for generating the fresh water inlet jet as a jet parallel to the axis of rotation, wherein the sharp fresh water inlet jet in the beam direction before the rounding with foaming on the conical surface of the baffle wall (2) impinges and the rounding then deflects the foamed jet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Erzeugung eines Schaum aufweisenden Reinigungsstrahls, insbesondere einen Duschkopf für eine sanitäre Waschinstallation, mit einem Frischwasserzulauf sowie mit einer mit dem Frischwasserzulauf verbundenen, rotationssymmetrischen Mischkammer, die eine gegenüber der übrigen Mischkammer verengte Vorkammer umfasst und zumindest eine in die Vorkammer einmündende Drosselöffnung, die wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Vorkammer, für die Bildung eines scharfen Frischwassereintrittsstrahls, eine Eintrittsöffnung für Schaum bildendes Gas, eine Austrittsöffnung für den Reinigungsstrahl und eine der Drosselöffnung gegenüberliegende, den Frischwassereintrittsstrahl empfangende und sich in Strahlrichtung vertiefende Prallwand aufweist.The invention relates to a device for generating a foam cleaning jet, in particular a shower head for a sanitary washing installation, with a fresh water inlet and connected to the fresh water inlet, rotationally symmetric mixing chamber, which comprises a comparison with the rest of the mixing chamber narrowed prechamber and at least one in the prechamber opening throttle opening, which is substantially smaller than the diameter of the prechamber, for the formation of a sharp fresh water inlet jet, an inlet opening for foam-forming gas, an outlet opening for the cleaning jet and the throttle opening opposite, the fresh water inlet jet receiving and recessed in the jet direction baffle.
Eine solche Schaumerzeugungsvorrichtung ist in der
Aus der
Eine weitere Vorrichtung zur Schaumbildung unter Beimischung eines flüssigen Zusatzmittels geht aus der
Aus der
Die vorangehend beschriebenen Vorrichtungen eignen sich zur Verarbeitung von Waschmittel verhältnismäßig geringer Viskosität, z. B. für die Verwendung in Spüleinrichtungen von Küchen.The devices described above are suitable for processing detergent relatively low viscosity, eg. For use in kitchen sinks.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine neue Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die insbesondere den Anforderungen für Duschinstallationen besser als die bekannten Vorrichtungen gerecht wird und die Verarbeitung flüssiger Waschmittel mit unterschiedlicher Viskosität erlaubt.It is the object of the invention to provide a new device of the type mentioned above, which in particular meets the requirements for shower installations better than the known devices and allows the processing of liquid detergents with different viscosity.
Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Prallwand durch eine Kegelfläche mit abgerundeter Spitze gebildet und die Drosselöffnung exzentrisch im Abstand zur Rotationsachse der Mischkammer angeordnet und zur Erzeugung des Frischwassereintrittsstrahls als zur Rotationsachse parallelen Strahl vorgesehen ist, wobei der scharfe Frischwassereintrittsstrahl in Strahlrichtung vor der Abrundung unter Schäumung auf die Kegelfläche der Prallwand auftrifft und die Abrundung den geschäumten Strahl anschließend umlenkt.The task of this device according to the invention is characterized in that the baffle formed by a conical surface with a rounded tip and the throttle opening is arranged eccentrically at a distance from the axis of rotation of the mixing chamber and provided for generating the fresh water inlet jet as parallel to the axis of rotation beam, wherein the sharp fresh water inlet jet In the jet direction prior to the rounding, the foam surface strikes the conical surface of the baffle wall and the rounding subsequently deflects the foamed jet.
Durch die erfindungsgemäße, eine verengte Vorkammer aufweisende Mischkammer lässt sich ein stabiler, über einen großen Druckwertebereich variierbarer Unterdruck erzeugen, der die Ansaugung flüssigen Waschmittels mit sowohl großer als auch geringer Zähigkeit ermöglicht, wobei sich eine kräftige, zum Waschen geeignete Schaumströmung erzeugen lässt. Trifft der Frischwassereintrittsstrahl versetzt auf die in Aufprallrichtung gesehen konkave Prallfläche, sorgt die Prallfläche nicht nur für ein Zurückprallen der Strömung sondern auch für eine die Bildung einer zirkulierenden Strömung begünstigende Umlenkung.By means of the mixing chamber according to the invention, which has a narrow pre-chamber, it is possible to produce a stable vacuum which can be varied over a large pressure range, which allows the aspiration of liquid detergent with both high and low viscosity, whereby a strong foam flow suitable for washing can be produced. If the fresh water inlet jet struck offset to the impact surface seen in the concave impact surface, the baffle ensures not only a rebound of the flow but also for the formation of a circulating flow favoring deflection.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die übrige Mischkammer auf ihrer der Vorkammer zugewandten Seite eine konkave, insbesondere kugelförmige, Fläche zur Umlenkung des von der Prallfläche zurückgeworfenen Frischwassereintrittsstrahls auf. Vorteilhaft begünstigt diese Umlenkfläche die Bildung einer in der Mischkammer in Kammerlängsrichtung, d. h. in Richtung des Frischwassereintrittsstrahls, zirkulierenden, zur Austrittsöffnung für den Reinigungsstrahl hinführenden Strömung.In a preferred embodiment of the invention, the remaining mixing chamber on its side facing the prechamber on a concave, in particular spherical, surface for deflecting the reflected from the baffle surface fresh water inlet jet. Advantageously, this deflection surface favors the formation of a circulating in the mixing chamber in the chamber longitudinal direction, ie in the direction of the fresh water inlet jet, to Outlet opening for the cleaning jet leading flow.
Zweckmäßig ist die Mischkammer im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei insbesondere die genannte Drosselöffnung exzentrisch im Abstand zur Rotationsachse (Z-Achse) der Mischkammer angeordnet und zur Erzeugung des Frischwassereintrittsstrahls als zur Rotationsachse parallelem Strahl vorgesehen ist.Suitably, the mixing chamber is formed substantially rotationally symmetrical, wherein in particular the said throttle opening is arranged eccentrically at a distance from the axis of rotation (Z-axis) of the mixing chamber and is provided for generating the fresh water inlet jet as a jet parallel to the axis of rotation.
Zweckmäßig ist die übrige Mischkammer in Richtung zu der Prallfläche hin verengt und die Austrittsöffnung vorzugsweise angrenzend an die Prallfläche angeordnet. Somit wird die gesamte Länge der übrigen Mischkammer zur Bildung einer zirkulierenden, jeweils an den Stirnwänden umgelenkten Strömung genutzt.Suitably, the remaining mixing chamber is narrowed in the direction of the baffle surface and the outlet opening is preferably arranged adjacent to the baffle surface. Thus, the entire length of the remaining mixing chamber is used to form a circulating, each deflected at the end walls flow.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung schließt sich an die Austrittsöffnung der Mischkammer ein rundzylindrischer Austrittskanal an, dessen Zylinderachse vorzugsweise die Rotationsachse (Z-Achse) der Mischkammer schneidet, insbesondere senkrecht schneidet.In the preferred embodiment of the invention, a round-cylindrical outlet channel adjoins the outlet opening of the mixing chamber, whose cylindrical axis preferably intersects the axis of rotation (Z-axis) of the mixing chamber, in particular intersects perpendicularly.
Zweckmäßig stimmen der Durchmesser der Mischkammer an der Austrittsöffnung, der Durchmesser des Grundkreises der genannten Kegelmantelfläche und der Zylinderdurchmesser des Austrittskanals miteinander überein.Suitably, the diameter of the mixing chamber at the outlet opening, the diameter of the base circle of said conical surface and the cylinder diameter of the outlet channel coincide with each other.
Vorzugsweise ist jedoch die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung, an die sich der Austrittskanal anschließt, kleiner als die Querschnittsfläche des Austrittskanals selbst. Die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung weist insbesondere einen halbkreisförmigen Flächenabschnitt und einen kleineren, durch einen Kreisflächenabschnitt gebildeten Flächenabschnitt auf, wobei die Kreisradien der genannten Flächenabschnitte gleichgroß sind und der Kreismittelpunkt des kleineren Flächenabschnitts die zur Durchmesserlinie senkrechte Radiuslinie des größeren, halbkreisförmigen Flächenabschnitts in Hälften unterteilt. Der kleinere Flächenabschnitt ist vorzugsweise der Prallfläche zugewandt.However, the cross-sectional area of the outlet opening adjoining the outlet channel is preferably smaller than the cross-sectional area of the outlet channel itself. The cross-sectional area of the outlet opening has in particular a semicircular surface section and a smaller surface section formed by a circular surface section, the circle radii of the surface sections being of equal size are and the circle center of the smaller area section, the radius line perpendicular to the diameter line of the larger, semi-circular area section divided into halves. The smaller surface portion is preferably facing the baffle.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die genannte Drosselöffnung in einer die Mischkammer begrenzenden, gegenüber der Prallfläche angeordneten, austauschbaren Scheibe gebildet. Diese austauschbare Scheibe kann im Gehäuse der Vorrichtung zwischen einem die Mischkammer begrenzenden Gehäuseteil und einem in das Gehäuse einschraubbaren, den Frischwasserzulauf bildenden Einsatz eingeklemmt sein.In the preferred embodiment of the invention, said throttle opening is formed in an exchangeable disk which delimits the mixing chamber and is arranged opposite the impact surface. This replaceable disc can be clamped in the housing of the device between a mixing chamber bounding the housing part and a screwed into the housing, the fresh water inlet forming insert.
Durch Austausch von Scheiben mit unterschiedlich angeordneten Drosselbohrungen und unterschiedlicher Größe lässt sich die Strahlstärke der jeweiligen Vorrichtung variieren.By replacing discs with differently arranged throttle holes and different sizes, the radiant intensity of the respective device can be varied.
Zweckmäßig sind in der Scheibe mehrere Drosselöffnungen gebildet, so dass mehrere Frischwassereintrittsstrahlen in die Mischkammer eintreten, die insbesondere parallel zur Rotationsachse der Mischkammer verlaufen.Advantageously, a plurality of throttle openings are formed in the disc, so that several fresh water inlet jets enter the mixing chamber, which run in particular parallel to the axis of rotation of the mixing chamber.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Gaseintrittsöffnungen und insbesondere zwei Gaseintrittsöffnungen mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen.In a particularly preferred embodiment of the invention, a plurality of gas inlet openings and in particular two gas inlet openings are provided with different diameters.
Während es denkbar wäre, die angesaugte Luftmenge durch eine den Querschnitt der Eintrittsöffnung variierende Einrichtung zu regulieren, lässt sich dies durch Sperrung bzw. Öffnung der einen oder anderen oder beider Gaseintrittsöffnungen bewerkstelligen. Zum Beispiel beim Schließen der Gaseintrittsöffnung mit größerem Durchmesser steigt der Unterdruck in der Mischkammer deutlich an.While it would be conceivable to regulate the intake air quantity by a device which varies the cross section of the inlet opening, this can be accomplished by blocking or opening one or the other or both gas inlet openings. For example, when closing the gas inlet opening with a larger diameter of the negative pressure in the mixing chamber increases significantly.
Zweckmäßig liegen Bohrungsachsen zwei einander gegenüberliegender Gaseintrittsöffnungen in einer zur Rotationsachse (Z-Achse der Mischkammer) senkrechten Ebene.Appropriately are bore axes of two opposing gas inlet openings in a plane perpendicular to the axis of rotation (Z-axis of the mixing chamber) level.
In der besonders bevorzugten Ausführungsform mündet in die Vorkammer ferner eine Eintrittsöffnung für flüssiges Waschmittel ein.In the particularly preferred embodiment, an inlet opening for liquid detergent also opens into the pre-chamber.
Eine Bohrungsachse dieser Eintrittsöffnung kann in der gleichen Ebene wie die Bohrungsachsen der Gaseintrittsöffnungen liegen.A bore axis of this inlet opening can lie in the same plane as the bore axes of the gas inlet openings.
Zweckmäßig erstreckt sich die Bohrungsachse der Eintrittsöffnung für flüssiges Waschmittel senkrecht zu den Bohrungsachsen der Gaseintrittsöffnungen.Suitably, the bore axis of the inlet opening for liquid detergent extends perpendicular to the bore axes of the gas inlet openings.
Die Eintrittsöffnung für flüssiges Waschmittel steht zweckmäßig in ständiger Strömungsverbindung mit einem an die Vorrichtung ankoppelbaren Waschmittelbehälter. Unter dem Einfluss von Unterdruck in der Mischkammer kann Waschmittel aus dem Waschmittelbehälter, ggf. gegen im Waschmittelbehälter entstehenden Unterdruck, durch die Waschmitteleintrittsöffnung hindurch in die Mischkammer strömen. Beim Schließen der Goseintrittsöffnung mit größerem Durchmesser, z. B. durch einen Finger des Benutzers, reicht der gebildete Unterdruck in der Mischkammer aus, auch Waschmittel mit verhältnismäßig großer Viskosität aus dem Behälter anzusaugen. Bleiben beide Gaseintrittsöffnungen offen, so ist die Schaumbildung auf lediglich Luftblasen enthaltenden Schaum begrenzt. Bei Schließen beider Gaseintrittsöffnungen tritt aus der Austrittsöffnung ein schaumfreier, aber Waschmittel enthaltender Strahl aus.The inlet opening for liquid detergent is expediently in constant flow communication with a detergent container which can be coupled to the device. Under the influence of negative pressure in the mixing chamber, detergent can flow out of the detergent container, possibly against negative pressure arising in the detergent container, through the detergent inlet opening into the mixing chamber. When closing the Goseintrittsöffnung with larger diameter, z. B. by a user's finger, the negative pressure formed in the mixing chamber is sufficient to suck in detergent with relatively high viscosity from the container. If both gas inlet openings remain open, foaming is limited to foam containing only air bubbles. When closing both gas inlet openings occurs from the outlet opening foam-free but detergent-containing jet.
Besonders zähes Waschmittel lässt sich bei geschlossener großer Lufteintrittsöffnung durch abwechselndes schnelles Öffnen und Schließen der kleinen Lufteintrittsöffnung verarbeiten.Particularly tough detergent can be processed with a closed large air inlet opening by alternately fast opening and closing of the small air inlet opening.
Vorzugsweise ist zwischen dem Waschmittelbehälter und der Waschmitteleintrittsöffnung eine den Strömungsquerschnitt des Waschmittelstroms begrenzende Verengung vorgesehen, die eine feine Dosierung der Waschmittelzufuhr ermöglicht und bei geringem Unterdruck in der Mischkammer den Durchtritt von Waschmittel in die Mischkammer verhindert.Preferably, a narrowing the flow cross-section of the detergent flow narrowing is provided between the detergent container and the detergent inlet opening, which allows a fine dosage of the detergent supply and prevents the passage of detergent into the mixing chamber at low negative pressure in the mixing chamber.
Die Vorrichtung nach der Erfindung verbindet äußerst sparsamen, umweltschonenden Verbrauch an Energie, Frischwasser und Waschmittel mit einer hohen Qualität des Wasch- und Spülvorgangs. Der Benutzer kann wahlweise durch Schließen und Öffnen der Gas- bzw. Lufteintrittsöffnungen einen Schaum mit Waschmittel auf die Haut auftragenden Strahl und einen reinen Spülstrahl ohne Waschmittel erzeugen.The device according to the invention combines extremely economical, environmentally friendly consumption of energy, fresh water and detergent with a high quality of the washing and rinsing process. The user can optionally by closing and opening the gas or air inlet openings a foam with detergent on the skin applying jet and a pure purge jet without detergent produce.
Um den gesamten Körper mit wohltuendem, ggf. duftendes Waschmittel enthaltendem Schaum zu bedecken, bedarf es einer nur sehr geringen Menge an vorgewärmtem Frischwasser. Trotz geringer Frischwassermenge kommt es durch den Schaum, der die Haut leicht massiert, zu einer intensiven Reinigung. Auch die zum Abspülen des Reinigungsschaums von der Haut benötigte Frischwassermenge ist sehr gering, so dass sich der Reinigungsvorgang insgesamt nicht nur wasser- sondern auch zeitsparend durchführen lässt.To cover the entire body with soothing, possibly fragrant detergent containing foam, it requires a very small amount of preheated fresh water. Despite the small amount of fresh water, the foam, which gently massages the skin, results in intensive cleansing. The amount of fresh water required to rinse the cleansing foam from the skin is also very small, so that the overall cleaning process can be carried out not only in a water-saving but also in a time-saving manner.
Als besonders geeignet hat sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Haarwäsche erwiesen. Durch Auftragen im Wesentlichen nur von Schaum lässt sich vermeiden, dass Waschmittel enthaltende Flüssigkeit in die Augen gelangt. Das damit verbundene Brennen der Augen wird vor allem von Kindern als schmerzhaft empfunden.The device according to the invention has also proven particularly suitable for hair washing. By applying essentially only foam it is possible to prevent liquid containing detergent from getting into the eyes. The associated burning of the eyes is felt especially by children as painful.
Als an die Vorrichtung ankoppelbare Waschmittelbehälter kommen handelsübliche Verkaufsbehälter, d. h. vor allem Kunststoffflaschen, in Betracht. Über einen Adapter, der ein dem Verschlussdeckel der Kunststoffflasche entsprechendes Innengewinde aufweist, kann die Kunststoffflasche an die Vorrichtung angekoppelt werden. Durch den geringen Durchlassquerschnitt an der genannten Verengung, kommt es nicht zum Auslaufen von Waschmitteln aus dem Behälter.As attachable to the device detergent containers come commercial vans, d. H. especially plastic bottles, into consideration. The plastic bottle can be coupled to the device via an adapter which has an internal thread corresponding to the closure lid of the plastic bottle. Due to the small passage cross-section at said restriction, there is no leakage of detergents from the container.
Die Vorrichtung ermöglicht die Erzeugung eines Reinigungsstrahls, der stark in Bezug auf den Volumenstrom ist, der aber infolge geringen Massestroms keinerlei unangenehmen Strahldruck auf den Körper ausübt. Die Stärke des Reinigungsstrahls ließe sich im Übrigen durch im Querschnitt verstellbare Austrittsöffnungen oder/und den Öffnungsgrad eines Frischwasserventils geeignet regulieren.The device enables the generation of a cleaning jet which is strong in relation to the volume flow but which does not exert any unpleasant jet pressure on the body due to the low mass flow. Incidentally, the thickness of the cleaning jet could be suitably regulated by means of outlet openings which are adjustable in cross-section and / or the degree of opening of a fresh water valve.
Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anwendung nicht nur im privaten Bereich in Betracht kommt, sondern überall dort, wo sanitäre Anlagen installiert sind, wie z. B. in Krankenhäusern, Kasernen, Schwimmbädern usw..It is understood that the device according to the invention is suitable for use not only in the private sector, but wherever sanitary facilities are installed, such. In hospitals, barracks, swimming pools etc.
Bei der Körperwäsche durch Auftragen im Wesentlichen nur von Schaum gelangt das Waschmittel nicht direkt auf die Haut, was insbesondere für empfindliche Haut von Vorteil ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich daher vorteilhaft bei der Säuglingspflege einsetzen.When washing body by applying essentially only foam, the detergent does not reach the skin directly, which is particularly beneficial for sensitive skin. The device according to the invention can therefore be used advantageously in infant care.
Beim Waschen strömt Schaum unmittelbar aus dem erfindungsgemäßen Duschkopf auf die Haut und muss dort nicht erst durch Verreiben von Schaumbildner enthaltender Flüssigkeit erzeugt werden.During washing, foam flows directly from the shower head according to the invention onto the skin and does not have to be generated there first by rubbing off liquid containing foaming agent.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, bzw. Teile dieser Vorrichtung lassen sich auch als Wasserstrahlpumpe zur Unterdruckerzeugung nutzen, wobei ein vielfach größerer Unterdruck als bei herkömmlichen Wasserstrahlpumpen erreicht wird.The device according to the invention, or parts of this device can also be used as a water jet pump for generating negative pressure, wherein a much greater negative pressure than in conventional water jet pumps is achieved.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:
An einen in
Ferner umfasst der Duschkopf eine Scheibe
An die Scheibe
Der die Vorkammer
An die Vorkammer
An dem der Vorkammer
Die Austrittsöffnung
Der Durchmesser der Wirbelkammer
In dem in
An die Eintrittsöffnung für flüssiges Waschmittel schließt sich ein in
Das dem Ventilgehäuse
Eine handelsübliche, den Behälter
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf
Gemäß
Durch die Strömung entstehender Unterdruck sorgt für die Ansaugung von Luft durch die Eintrittsöffnungen
Schließlich strömt durch die Austrittsöffnung
Der Benutzer des Duschkopfs hat die Möglichkeit, die Lufteintrittsöffnung
Für den Fall, dass der Benutzer beide Lufteintrittsöffnungen
Bei Waschmittel mit großer Zähigkeit kann die Schaumbildung dadurch begünstigt werden, dass der Benutzer die kleine Lufteintrittsöffnung
Der sehr kleine Ringspalt zwischen der Kugel
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